Основой разработки АСУП является модель системы управления, которая отражает состав объекта, характер взаимодействия его элементов и их особенности. Процесс разработки модели системы управления сводится к исследованию и описанию процесса функционирования рассматриваемого объекта. Основной задачей разработки является представление в формализованном виде процессов взаимодействия образующих данный объект элементов.
В комплексе работ по созданию АСУП первый этап — исследование предприятия— имеет своей целью получение необходимых сведений и построение модели системы управления. Этот этап подразделяется на два под- этапа. На первом подэтапе проводится диагностический анализ, на втором подэтапе — собственно исследование для построения модели системы управления.
Особенности разработки модели системы управления
Модель должна отражать все задачи, решаемые системой, используемые при этом показатели, схемы и процедуры их движения и разработки. Она представляется информационной схемой, включающей около 3—5 тыс. наименований показателей, связанных между собой соответствующими процедурами обработки.
Наличие полной рабочей модели системы управления па первых стадиях создания АСУП не является необходимым условием. Поэтапный характер разработки и внедрения АСУП позволяет на первой стадии ее создания построить только рабочую, ограниченную модель пускового комплекса системы Управления. В связи с этим целесообразно строить систему управления па предварительной стадии исследования в два этапа. На первом этапе разрабатывается принципиальная модель системы управления как методическая основа создания АСУП. На втором этапе осуществляется разработка детального, ограниченного, первоочередного перечня задач управления, комплекса моделей лавирования и управления деятельностью объекта.
Этапы разработки модели системы управления
Разработка модели системы управления предприятием включает следующие этапы.
1. Разрабатывается принципиальная экономико-организационная модель системы управления деятельностью объекта на основе рассмотрения его как производственной системы, где неделимым элементом является первичное производственное подразделение — цех, участок. Такая модель представляет собой, как правило, описание условий производственно-хозяйственной деятельности предприятия.
2. В рамках экономико-организационной модели осуществляется оценка потерь (выявление не используемых в действующей системе резервов), возникающих в производственно-хозяйственной деятельности в результате недостаточно качественного решения задач управления. Другими словами, определяются потенциальные источники и величина эффекта будущей системы управления.
3. Устанавливается очередность разработки и построения АСУП с точки зрения обеспечения наибольшей эффективности капитальных вложений.
4. Определяются экспертным путем возможные методы решения задач управления, и в первую очередь тех, которые позволяют получить максимальный эффект в результате использования технических средств АСУП. Это означает определение методов и соответственно направления разработки модели системы управления, ограниченной задачами первой очереди. Экономико-организационная модель системы управления выступает как основа связи отдельных функций и задач управления. На основе экспертных оценок выделяются два типа методов решения задач управления:
а) методы прямых плановых расчетов;
б) методы оптимизации планово-экономических решений.
Методы первой группы применяются для формализации процессов действующей системы управления; второй группы — для построения экономико-математических моделей альтернативных направлений функционирования управляемого объекта.
5. Модели совершенствуются на основе опыта использования первых очередей АСУП, изучения направлений ее развития в соответствии с развитием объекта, а также с достижениями научно-технического прогресса. На каждом этапе эволюции АСУП устанавливается очередность разработки и внедрения задач. Развитие модели системы управления осуществляется циклически (рис. 2.1).
В соответствии с характером разработки модели системы управления устанавливаются цели предварительного обследования, уточняются объекты в целом и элементарные объекты наблюдений, а также программа и организационный план разработки. Содержание наблюдения вытекает из общего цикла разработки модели системы управления и обусловливает ее требования (табл. 2.1).
Процесс исследования начинается с получения общих сведений о развитии и функционировании объекта. На основе исследования — непосредственного изучения и анализа собранных данных — разработчики осуществляют построение общей (концептуальной) модели, а затем — создание рабочей модели системы управления в составе пускового комплекса.
Рис. 2.1. Схема построения модели системы управления промышленным предприятием
В зависимости от этапа обследования его программа детализируется, а объекты и единицы наблюдения уточняются. Однако необходимо подчеркнуть то обстоятельство, что исследование развивается и подчиняется одной Цели — построению модели системы управления или разработке АСУП в условиях данного объекта.
Таблица 2.1 Цели и содержание этапов разработки модели системы управления
|
Этапы разработки модели управления |
Назначение обследования |
Содержание работ |
|
Построение экономико-организационной модели системы управления |
Представление сведений о процессах развития и функционирования объекта |
Изучение и анализ объекта как системы |
|
Выявление источников экономического эффекта и ранжирование задач управления |
Получение информации о качестве управляющей и управляемой системы |
Диагностический анализ |
|
Построение ограниченной модели управления для пускового комплекса |
Выявление методов реализации модели системы управления |
1. Исследование и формализация процессов реализации выделенных функций и решения задач управления 2. Исследование процессов развития и функционирования выделенной области деятельности |
|
Эксплуатация первой очереди АСУП |
Оценка качества решения задач |
Исследование качества функционирования АСУП и аиализ достижений научно-технического прогресса |
|
Развитие АСУП и рабочей модели в систему управления |
Представление сведений о качестве системы и объекта управления |
Диагностический анализ |
Организация исследования системы управления
Проведение исследований и анализ объекта с целью построения моделей систем управления предполагает наличие квалифицированного в данной области коллектива специалистов. Практика показывает, что специалисты, имеющие обычный опыт работы в научно-исследовательских или хозяйственных организациях, не обладают специальными знаниями для подобных исследований.
Требования к исследователям. Особенности предпроектного исследования обусловливают требования к квалификации и составу коллектива разработчиков АСУ. Они должны обладать:
- опытом работ в области управления конкретными промышленными объектами;
- знаниями современных методов и техники управления; знаниями методов исследования операций и системного анализа;
- способностями к общению со специалистами различных уровней и профилей.
Таблица 2.2 Характеристика стадий исследования и анализа предприятия при разработке АСУП
|
Исследование управляющей и управляемой систем |
Диагностический анализ |
Исследование и формализация частей пускового комплекса АСУП |
|
|
Объект наблюдения |
Установление входа, выхода, внутренней структуры системы |
Влияние элементов входа, выхода, внутренней структуры на показатели деятельности объекта |
Процессы и процедуры в системе и объекте управления |
|
Единица наблюдения |
Материальные и информационные потоки |
Результаты решения задач управления |
Информационные или материальные процессы |
|
Программа наблюдения |
Получение сведений и положений о процессах развития и функционирования объекта |
Получение сведений о потенциальных возможностях улучшения деятельности объекта |
Получение сведений для построения рабочей модели системы управления пускового комплекса АСУП |
|
Оргплан наблюдения |
Установление графика работ. Используемый инструментарий. Распределение работ по исполнителям |
Установление общих условий функционирования объекта. Используемый инструментарий. Распределение работ по исполнителям |
Установление функций и задач управления Используемый инструментарий Распределение работ по исполнителям |
Выполнение этих требований определяет необходимость специального подбора и подготовки исследователей, поскольку от результатов их деятельности в значительной степени зависит эффективность АСУП. Подготовка коллектива осуществляется заблаговременно и сопровождается стажировкой исследователей в процессе разработки АСУП.
Формы исследования и анализа. Последовательность разработки модели системы управления определяет цели и характер исследования предприятия. Можно выделить три стадии исследования (табл. 2.2):
- Предварительные исследования и анализ объекта с целью уяснения процесса развития и функционирования его, а также положения о вышестоящем хозяйственном комплексе.
- Анализ задач управления для установления очередности их решения по мере развития АСУП.
- Углубленное исследование и формализация тех областей развития и функционирования управляемой и управляющей систем, которые определяют пусковой комплекс АСУП.
Продолжительность указанных стадий может быть различна и обусловливается сложностью рассматриваемого объекта, а также опытом исследователей, она достигает 30—40% общих затрат времени на разработку и внедрение АСУП. От качества этих исследований в значительной степени зависит эффективность всей разработки.
В соответствии со стадией предпроектного исследования и анализа предприятия или отрасли народного хозяйства изменяются объекты наблюдения, единицы наблюдения, программы обследования, организационные планы наблюдения.